煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用及常見問題的解決方法研究

馮曉彤

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，煤炭資源是十分重要的能源，近年來，隨著社會(huì)各界的快速發(fā)展，對(duì)于煤炭資源的需求量逐漸增多，與此同時(shí)對(duì)煤炭資源的質(zhì)量要求也不斷提升。在這種情況下，全面加強(qiáng)煤質(zhì)化驗(yàn)管理，確保煤炭資源的生產(chǎn)質(zhì)量顯得很有必要。煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)是影響煤質(zhì)化驗(yàn)質(zhì)量的重要因素，在實(shí)際中，必須結(jié)合具體情況，選擇適宜的煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)，以此保證煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。本文主要分析探討了煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用及常見問題的解決方法，以供參閱。

關(guān)鍵詞：煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)；應(yīng)用；問題；解決方法

1煤質(zhì)化驗(yàn)過程中需要重點(diǎn)控制的指標(biāo)

在煤揮發(fā)測(cè)定中，因高溫因素會(huì)產(chǎn)生一定的液體成分及化學(xué)有機(jī)物，在該過程當(dāng)中需要保持溫度處于890—910攝氏度的范圍內(nèi)，同時(shí)還需要杜絕空氣進(jìn)入，然后將煤在高溫條件下持續(xù)加熱7分鐘，在加熱的過程當(dāng)中對(duì)有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行觀察，并做好記錄，其過程當(dāng)中重點(diǎn)需要進(jìn)行控制的指標(biāo)有下面幾個(gè)：（1）溫度指標(biāo)：煤質(zhì)化驗(yàn)通常是在高溫環(huán)境下進(jìn)行的，所以需要將溫度控制在一定范圍內(nèi)，另外就是要將煤質(zhì)化驗(yàn)的樣品放入到高溫爐內(nèi)燃燒5分鐘。（2）時(shí)間指標(biāo)：時(shí)間指標(biāo)對(duì)于煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果來說是保證其準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，故在化驗(yàn)的過程當(dāng)中技術(shù)人員需要對(duì)時(shí)間做好控制。通常來說，煤質(zhì)試驗(yàn)品在高溫爐當(dāng)中的燃燒時(shí)間應(yīng)該控制在5分鐘內(nèi)，若燃燒時(shí)間不足或者是超過燃燒時(shí)間都有會(huì)造成煤樣品報(bào)廢的現(xiàn)象。（3）含硫量指標(biāo)：若煤質(zhì)樣品當(dāng)中所含的硫量超標(biāo)，就會(huì)導(dǎo)致燃燒過程當(dāng)中出現(xiàn)大量的硫化物，這些氣體會(huì)對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染，嚴(yán)重的還會(huì)造成儀器或者是設(shè)備的破壞，并且過高的含硫量還會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。

2煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)常見問題分析

煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的精確度直接影響著煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)的高低，在煤質(zhì)化驗(yàn)過程中，有許多因素直接影響著煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果，對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)的精確度產(chǎn)生不良的影響。比如在煤質(zhì)化驗(yàn)水分指標(biāo)的測(cè)定過程中的影響因素如下：煤質(zhì)化驗(yàn)過程中，水分含量的測(cè)定是其中非常重要的測(cè)定指標(biāo)之一，也是影響煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在煤炭水分含量的測(cè)定過程中，應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作進(jìn)行檢測(cè)，首先，在采樣中應(yīng)該采取的煤炭樣品的質(zhì)量在10士0.019，且煤炭的粒度小于6mm，所以，在實(shí)際檢測(cè)過程中，由于所選的煤炭樣品過大或過小，煤炭粒度過大等因素，會(huì)直接導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果的不準(zhǔn)確；其次，在加熱過程中，需要快速升溫至145c，然后加熱30分鐘，如果加熱溫度過低，或者加熱時(shí)間不足30分鐘，會(huì)造成煤炭內(nèi)部水分不能夠完全透析，使得煤樣品水分含量測(cè)定值較實(shí)際值偏小，如果加熱溫度過高，或者加熱時(shí)間超過30分鐘，就會(huì)造成煤樣品內(nèi)部組織破壞，使得煤樣品中水含量測(cè)定值較實(shí)際值偏大；最后，需要對(duì)加熱后的煤樣品在干燥器中進(jìn)行冷卻20分鐘，然后進(jìn)行煤樣品質(zhì)量的測(cè)量，在此過程中，如果冷卻時(shí)間不足導(dǎo)致煤樣品中水分不能完全析出，就會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏小。除此之外，由于測(cè)定環(huán)境因素變化，也會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，如果在一個(gè)相對(duì)比較潮濕的環(huán)境中進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)，空氣中的水分含量較大，就會(huì)造成放置著的沒樣品中吸收空氣中的水分，進(jìn)而使得煤樣品中的水含量大大增加；與此相反，對(duì)于空氣相對(duì)比較干燥的區(qū)域，測(cè)量的結(jié)果會(huì)相對(duì)偏低。

3煤質(zhì)化驗(yàn)技術(shù)常見問題解決方法

3.1煤樣未充分燃燒處理

在實(shí)際操作過程中，操作人員最常遇見的問題之一就是煤樣沒有完全燃盡。煤樣在燃燒過程中由于煤樣樣品的不達(dá)標(biāo)和燃燒皿位置的不正確導(dǎo)致煤樣在一次發(fā)熱之后，燃燒皿內(nèi)仍然殘留大量未燃盡的煤樣。煤樣沒有完全燃盡不僅會(huì)產(chǎn)生大量有害化學(xué)物質(zhì)，還會(huì)影響煤樣檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，要想一次性將煤樣樣品燃盡需要操作人員加強(qiáng)以下幾方面的檢測(cè)工作。第一，煤樣是否達(dá)標(biāo)。操作人員在檢測(cè)煤質(zhì)時(shí)，需要觀測(cè)煤質(zhì)的水分、灰分和揮發(fā)分，揮發(fā)分不高、水分過量、煤粉太粗是影響煤樣沒有達(dá)標(biāo)的3個(gè)因素。操作人員針對(duì)這一情況，需要及時(shí)更新不達(dá)標(biāo)的煤樣，避免煤樣不達(dá)標(biāo)而影響煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果的正確性。第二，檢查氧彈是否漏氣。氧彈漏氣現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是氧氣壓力不足所導(dǎo)致的。基于這種情況，操作人員需要加強(qiáng)氧彈充氧壓力，保證氧彈的密封性，避免出現(xiàn)因氧彈氧氣壓力不足而影響煤質(zhì)化驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。第三，檢查燃燒皿位置是否放置得當(dāng)。燃燒皿位置放置不正確也是影響煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果不正確的因素之一。針對(duì)這一情況，操作人員需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整充氧速度，并根據(jù)天平秤放置位置調(diào)整燃燒皿位置，放置燃燒皿偏離天平秤太遠(yuǎn)會(huì)影響指標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)果。第四，點(diǎn)火絲問題。操作人員在對(duì)煤樣進(jìn)行點(diǎn)火操作時(shí)，如果點(diǎn)火絲在煤粉中進(jìn)入的深度不夠就會(huì)影響煤樣燃燒效果，從而造成煤樣沒有完全燃盡現(xiàn)象。基于這種情況，操作人員需要合理調(diào)整點(diǎn)火絲進(jìn)入煤粉的深度，避免點(diǎn)火絲問題影響煤樣檢測(cè)結(jié)果。

3.2化驗(yàn)結(jié)果誤差處理

在進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)時(shí)，化驗(yàn)結(jié)果誤差也是比較常見的問題之一，相關(guān)調(diào)查表明，在煤質(zhì)化驗(yàn)整體誤差中，化驗(yàn)結(jié)果誤差的比重可達(dá)5%，包括偶然誤差、系統(tǒng)誤差等，對(duì)于偶然誤差，主要是不可控、隨機(jī)出現(xiàn)的誤差，其難以進(jìn)行事前防范；對(duì)于系統(tǒng)誤差，主要是進(jìn)行煤質(zhì)化驗(yàn)時(shí)，所使用的儀器設(shè)備、化學(xué)試劑等不合理，而引起誤差。在具體的化驗(yàn)工作中，為了有效的降低化驗(yàn)結(jié)果誤差，需要對(duì)煤樣質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，當(dāng)煤樣是大塊時(shí)，需要放在鋼板上進(jìn)行風(fēng)干，如果有特殊的化驗(yàn)要求，還需要對(duì)煤樣進(jìn)行烘干處理，同時(shí)要防止在烘干過程中出現(xiàn)變糊、變焦等情況。此外，還需要定期對(duì)化驗(yàn)人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)，提升化驗(yàn)人員的技術(shù)水平，并建立相應(yīng)的化驗(yàn)監(jiān)督體系，對(duì)化驗(yàn)人員的行為進(jìn)行監(jiān)督管理，避免化驗(yàn)人員的不當(dāng)行為引起化驗(yàn)結(jié)果誤差。

3.3燃燒皿難點(diǎn)火處理

燃燒皿中點(diǎn)不上火的現(xiàn)象在化驗(yàn)操作中時(shí)有發(fā)生，對(duì)于這種現(xiàn)象，可以從以下幾個(gè)方面分析解決問題。第一，從煤樣上找原因。煤樣中如果含水量過大、揮發(fā)分過小或者煤樣顆粒較大，都有可能產(chǎn)生難以點(diǎn)著火的情況。此時(shí)，應(yīng)換新一批優(yōu)質(zhì)煤樣進(jìn)行化驗(yàn)；第二，從供氧上找原因。如充氧壓力太小，氧彈漏氣等。此時(shí)，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)高充氧壓力，確保氧氣的充足供應(yīng)，并保證氧彈的密閉性；第三，檢查點(diǎn)火開關(guān)與點(diǎn)火絲。操作人員要對(duì)點(diǎn)火開關(guān)或其調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行檢查，看是否出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象；第四，檢查燃燒皿。燃燒皿有可能與點(diǎn)火絲或者與另一電極接觸，從而出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。此時(shí)，要及時(shí)排除短路故障，確保燃燒皿的正常功能。

4提升煤質(zhì)化驗(yàn)準(zhǔn)確性的保障措施

4.1嚴(yán)格控制采樣、制樣

煤的特性導(dǎo)致對(duì)其化驗(yàn)程序較為復(fù)雜，所以為了保證煤質(zhì)化驗(yàn)的質(zhì)量，就必須嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，控制采樣、制樣的環(huán)節(jié)與流程。采樣與制樣對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)有著至關(guān)重要的影響，如果操作不當(dāng)就可能嚴(yán)重影響化驗(yàn)的結(jié)果，導(dǎo)致誤差出現(xiàn)。一般來說，在采樣，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注采取部位的代表性，要使用標(biāo)準(zhǔn)的采樣工具，避免因工具不合理導(dǎo)致煤樣采取的不均勻。與此同時(shí)，采樣時(shí)子樣也應(yīng)該符合要求。當(dāng)采樣完成后就應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行制樣，制樣時(shí)操作人員要嚴(yán)格遵守制樣流程與工序，進(jìn)而保障少量的樣品能夠反映出煤的整體性能。

4.2降低煤質(zhì)化驗(yàn)測(cè)定誤差

降低煤質(zhì)化驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果誤差，就是要求相關(guān)煤質(zhì)化驗(yàn)人員能夠嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行規(guī)范性的實(shí)驗(yàn)測(cè)定操作。因此，一方面，需要對(duì)化驗(yàn)操作人員的煤質(zhì)化驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行提高，通過開設(shè)相關(guān)技能化培訓(xùn)和指導(dǎo)，提高他們的技能水平；另一方面，為了降低由于隨機(jī)性誤差導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)誤差，需要進(jìn)行多人多次的相關(guān)指標(biāo)測(cè)堅(jiān)巨。

4.3有效的加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室在質(zhì)量管理方面的工作

其一對(duì)實(shí)驗(yàn)中所需要的重點(diǎn)設(shè)備、儀器定期的養(yǎng)護(hù)；其二在化驗(yàn)結(jié)束后對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)要多人進(jìn)行審核，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，一旦在審核的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有誤，就需要對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)上報(bào)從而采取補(bǔ)救措施；其三確保要進(jìn)行兩次平行測(cè)定然后在允許的誤差內(nèi)去平均值而有效的減小誤差；其四作為技術(shù)人員來說要及時(shí)的對(duì)自己的相應(yīng)知識(shí)進(jìn)行更新，通過學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)技能的提高。

4.4構(gòu)建煤質(zhì)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)

構(gòu)建煤質(zhì)檢驗(yàn)管理信息系統(tǒng)是指以計(jì)算機(jī)作為有效載體，從而達(dá)到提高工作效率的目的。當(dāng)煤樣的運(yùn)輸車進(jìn)入運(yùn)煤通道并駛上地磅后，車輛相關(guān)信息及重量立刻顯示在LED屏幕上。隨后，車輛根據(jù)屏幕線路指示進(jìn)入“全自動(dòng)機(jī)械化采樣區(qū)域”，根據(jù)車輛及燃煤相關(guān)信息，管控系統(tǒng)開始“指示”采樣機(jī)進(jìn)行自動(dòng)采樣。采樣完成后，汽車駛離采樣區(qū)，而采樣機(jī)所采取的煤樣則通過樣品合成，自動(dòng)進(jìn)入智能全自動(dòng)制樣系統(tǒng)進(jìn)行制樣，同時(shí)進(jìn)入“智能全自動(dòng)制樣系統(tǒng)作業(yè)區(qū)”。

5結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對(duì)煤炭的需求量日益加大。煤質(zhì)化驗(yàn)工作能夠充分發(fā)揮煤的特性，保障能源轉(zhuǎn)化效率。煤質(zhì)化驗(yàn)工作需要對(duì)煤的發(fā)熱量、揮發(fā)份、水分、灰分以及含硫量進(jìn)行檢測(cè)。煤質(zhì)化驗(yàn)操作人員工作能力與素質(zhì)對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)的可靠性與準(zhǔn)確性有著至關(guān)重要的影響，只有不斷提高工作人員能力，才能保障煤質(zhì)化驗(yàn)工作的順利進(jìn)行。這就要求相關(guān)人員要嚴(yán)格控制采樣、制樣，并通過科學(xué)手段降低干燥誤差及分析誤差。除此以外，還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量管理工作。這樣一來就有效提高煤質(zhì)化驗(yàn)工作的有效開展，確保對(duì)煤炭相關(guān)參數(shù)分析的可靠性與精確性，進(jìn)而優(yōu)化煤田使用效率，提高其能源轉(zhuǎn)化率。

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（作者單位：國家電投集團(tuán)寧夏能源鋁業(yè)有限公司臨河發(fā)電分公司）